[發(fā)明專利]基于控制鹽水加量的清潔壓裂液制備工藝

無效

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• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102994067A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王磊
• 申請（專利權(quán)）人: 王磊
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種清潔壓裂液制備工藝，具體是指一種基于控制鹽水加量的清潔壓裂液制備工藝。

背景技術(shù)

油氣井的水力壓裂增產(chǎn)技術(shù)是改造油氣層的有效方法，是油氣井、水井增產(chǎn)、增注的有效措施。此技術(shù)已積累了50多年的經(jīng)驗，被廣泛應(yīng)用于油氣田勘探和開發(fā)中。與此同時，每年會消耗掉6×10⁴噸以上的化學(xué)劑。

所謂油層水力壓裂，就是對于埋藏在幾百到幾千米的油層，利用水力的作用，使油層形成裂縫。油層水力壓裂的過程，一般指在地面采用高壓大排量的泵，利用液體的傳壓性能，將具有一定粘度的液體(壓裂液)，以大大超過油層所能吸收的能力向井中注入，井筒內(nèi)的壓力逐漸增高，當壓力增高到超過井壁附近的地應(yīng)力及巖石的抗張強度時，油層就會形成有一定幾何尺寸的裂縫。由于裂縫的出現(xiàn)，滲透面積增加，加之井底壓力與油層壓力之間存在壓差，此時泵入的液體，其中一部分滿足了地層的吸收，剩余的則使裂縫向前延伸和擴張。隨著流體的不斷注入，裂縫也會不斷延伸與擴展，直到流體所注入的速度與油層所能吸入的速度相等時，裂縫才會停止延伸與擴展。此時如果地面高壓泵停止泵入液體，油層由于外來壓力的消失，又會使裂縫重新閉合。為了保持裂縫處于張開伏態(tài)，隨著壓裂液的不斷注入，須在壓裂液中混入較大直徑的支撐劑(如石英砂、核桃殼、陶粒等)，使之沉淀于裂縫中，支撐已形成的裂縫。由于地層中有了這樣被支撐的裂縫，從而提高了近井地帶巖層的滲透率，改善了井筒附近油層的流體流動通道，增大了排流面積，降低了流體的流動阻力，使油井達到了增產(chǎn)的效果。

清潔壓裂液作為造縫和攜砂的介質(zhì)，其性能的改進一直是人們研究的課題。自50年代大規(guī)模進行水力壓裂以來，壓裂液無論從單項添加劑、整體壓裂液配方體系的形成、室內(nèi)研究儀器設(shè)備和方法到現(xiàn)場應(yīng)用工藝技術(shù)等均發(fā)生了重大變化，特別是90年代以來，壓裂液體系研究趨于完善，在壓裂液化學(xué)和現(xiàn)場應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用。

清潔壓裂液，國外是在上個世紀90年代發(fā)展起來的，自從1997年Schlumberger公司推出第一個產(chǎn)品J508投入市場以來，就迅速得到了推廣，目前用量最大的三個國家和地區(qū)分別是：加拿大、墨西哥灣和美國東部。同時國外的學(xué)者通過長期致力于粘彈性研究，極大地豐富了粘彈性理論，為VES的理論研究奠定了基礎(chǔ)，得到的粘彈性評價方法為VES壓裂液性能評價指明了方向。

國內(nèi)對清潔壓裂液研究較晚，目前主要應(yīng)用的VES為CTAB和Schlumberger的J508型表面活性劑，存在的問題是：CTAB的粘彈效應(yīng)較為弱，特別是在溫度高于60℃時，粘性會隨之大大降低，失去對支撐劑的有效懸浮作用。Schlumberger的J508型表面活性劑有很好的粘彈性，適用的溫度較高，由于其配方中添加了某些高溫穩(wěn)定劑，從而將該體系應(yīng)用在溫度高于100℃的油氣井增產(chǎn)作業(yè)，但是該配方的成本較CTAB高，使得該體系在國內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用受到限制。近年來國內(nèi)也有報道不同配方的VES，使用的溫度也有了較大的提高，但是關(guān)于他們的應(yīng)用報道還很少。從某種角度說原因是由于分子設(shè)計中沒有很好的考慮到產(chǎn)品的工業(yè)化問題，導(dǎo)致成本太高而制約其應(yīng)用，另一個重要的原因是由于國內(nèi)目前對VES流體的評價方法還不完善，致使對VES有一個誤區(qū)，那就是應(yīng)該達到多大的粘彈性才能保證壓裂的正常施工。